Гидромеханическая коробка передач транспортного средства Советский патент 1986 года по МПК B60K17/08 B60K17/10 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям транспортных машин.

Цель изобретения - повышение долговечности путем снижения динамических на- грузок и снижения работы буксования фрикционных муфт.

На фиг. дана кинематическая схема гидромеханической коробки передач, первый вариант; на фиг. 2 - конструктивная схе- ма гидроцилиндра с поршнями и золотниками; на фиг. 3 - первый вариант установки и использования золотников; на фиг. 4 - то же, второй вариант; на фиг. 5 - то же, третий вариант; на фиг. 6 - кинема- тическая схема гидромеханической коробки передам, второй вариант.

С входным валом 1 гидромеханической коробки передач соединено насосное колесо 2 гидротрансформатора 3, турбинное колесо 4 которого соединено с первичным ва- лом 5 коробки нередач, несуш.км гидроцилиндр 6 с nopLUHHMH 7 и 8, образуюш1ими с гидроцилиндром и между собой рабочие полости 9 и 10. Гидроцилиндр 6 и поршни 7 и 8 снабжены нажимными и опорными элементами И -14. В шлицс вых яазах гидроцилиндра 6 установлены ведущие диски 15 и 16 д.-П х сррик 1,ионнь х муфт, вгдомые диски 17 и 18 которых установлены нг шлицевом соединении на ступицах 19 и 20. Ступица 19 установлена на ступице шестерни 21, зацеплен- ной с шестерней 22 промежуточного вала 23, несущего шестерни 24 и 25. Шестерня 24 зацеплена с шестерней 26, а ьпестерня 25 через промежуточную шестерню 27 зацеплена с шестерней 28. Шестерни 26 и 28 свободно установлены на выходном валу 29, на котором между ними жестко установлена ступица 30, несуш,ая муфту 31 для соединения шестерен 26 и 28 с валом 29. Ступица 20 установлена на выходном -валу 29. На поршне 7 в окнах 32 гидроцилиндра 6 установлены корпуса 33 периферийных золотников 34, штоки которых соединены с кольцом 35, управляемым поводком (вилкой) 36. В поршне 7 и корпусах 33 золотников выполнены каналы 37 и 38 для соединения полостей 9 и 10 с периферийными золотниками 34. Ведущие диски 15 и 16 установлены на шлицевом соединении в пазах 39 гидроцилиндра 6, а нажимная часть поршня 7 снабжена шлицевыми выступами 40, проходящими сквозь шлицевые пазы дисков 16. Ведущие диски 15 и 16 снабжены разводящими их пружинами любой конструкции (не показаны). При их отсутствии .гля отвода поршней могут быть установлены пружины 41 и 42. Для подвода рабочей жидкости в валу 5 Бьтолнеи канал 43. Возможно несколько вариантов схем установки золотников - с ис- по. 1ьзованием одного 44 и двух 44 и 45 электромагнитов с симметричным или асимметричным расположением нейтрали. Корпус 33

5

О

0 Q 0 5

золотника может быть снабжен сливным каналом 46.

В зависимости от относительного расположения поясков золотника 34 и каналов 37 и 38 возможна реализация различных схем управления переключением ступеней.

На фиг. 3 показан вариант, при котором в исходном (нейтральном) положении золотника 34 каналы 37 и 38 расположены в зоне за поясками золотника 34 и поэтому обе полости 9 и 10 соединены со сливом через открытый торец корпуса 33 золотника.

При включении электромагнита 44 золотник 34 через поводок 36 и кольцо 35 перемещается в положение, при котором его задний поясок располагается между каналами 37 и 38, поэтому полость 10 остается соединенной со сливом, а слив из полости 9 перекрывается поясками золотника 34 и рабочая жидкость, поступающая под давлением по каналу 43 в полость 9, перемещает поршень 7 до сжатия пакета дисков 15-17. С увеличением давления в полости 9 низшая передача включается. Поскольку при перемещении порщня 7 изменяется относительное положение золотника 34 и его корпуса 33, то для того, чтобы канал 37 оставался при этом в зоне между поясками золотника 34, расстояние Н между каналами 37 и 38 должно быть больще ширины В пояска золотника 34 не менее, чем на величину хода h поршня 7, т. е. H B-f-h.

Для переключения на высшую передачу включается электромагнит 45 и золотник 34 через поводок 36 и кольцо 35 получает дальнейшее перемещение в положение, при котором каналы 37 и 38 будут расположены между поясками золотника 34. В результате полости 9 и 10 соединяются между собой и после заполнения последней давление в них начинает уравниваться. С повышение.м давления в полости 10 поршень 8 перемещается до смыкания пакета дисков 16-18 муфты высшей передачи.

С дальнейшим повышением давления в по лости 10 и усилия на поршне 8 синхронно будет снижаться результирующее усилие на поршне 7. Это обеспечивает одновременность изменения усилий на поршнях 7 и 8, т. е. перекрытие и плавность переключения. К концу процесса переключения поршень 7 будет уравновешен давлением в полостях 9 и 10 и под действием пружин (не показаны), разводящих диски 15, или под действием отжимной пружины 41 переместится в исходное положение. Для того, чтобы при этом расположение каналов 37 и 38 сохранилось в зоне между поясками золотника 34, расстояние С между этими поясками должно быть больше расстояния Н между каналами 37 и 38 не менее чем на величину хода h поршня 7, т. е. t H-J-h.

Для переключения с высшей на низшую передачу отключается электромагнит 45

и включается электромагнит 44. Золотник вновь займет положение, при котором его задний поясок будет расположен между каналами 37 и 38, а полость 10 соединится со сливом через открытый торец корпу- са 33 золотника, с падением давления в полости 10 синхронно будет увеличиваться результирующее усилие, действующее на поршень 7 от разности давлений в полостях 9 и 10. Под действием этого давления поршень 7 переместится до смыкания пакета дисков 15-17. С освобождением полости 10 от жидкости пакет дисков будет полностью воспринимать передаваемый момент, а пакет дисков 16-18 разомкнется и поршень 8 отойдет в исходное положение под действием пружин, развОлЧящих диски 16 (не показаны) или пружин 42.

На фиг. 4 показан вариант, при котором положение золотника в нейтральном состоянии коробки передач лвл5;ется средним между положениями высшей и низшей передачи. В этом случае в исходном (нейтральном) положении заданий поясок золотника 34 расположен в зоне между каналами 37 и 38, а в корпусе 33 выполнено сливное отверстие 46. Поэтому полость 10 соединена со сливом через открытый торец корпуса 33 золотника 34, а полость 9 соединена со сливом через канал 37 и канал 46. При включении электромагнита 44 золотник 34 перемещается влево относительно исходного положения, так что задний поясок золотника 34 закрывает канал 37, в результате чего поднимается давление подаваемой по каналу 43 в полость 9 жидкости и происходит включение низшей передачи. Ширина В заднего пояска золотника должна быть больше ширины b канала 37 не менее, чем на величину хода h 7, а расстояние I между поясками золотника 34 должно быть больше расстояния Н между каналами 37 и 38 также не менее, чем на величину хода поршня 7, т. е. Г Н-1-h. При отключении

с О

0 s

5

0

электромагнита 44 и включении электромагнита 45 золотник 34 перемещается вправо в положение, при котором каналы 37 и 38 расположены между поясками золотника 34, а сливное отверстие 46 выходит из зоны между поясками золотника 34, и включение высшей передачи осуществляется так же, как и в предыдущем случае. При отключении электромагнита 45 и включении электромагнита 44 происходит обратное переключение аналогично предыдущему случаю.

На фиг. 5 показан вариант с применением одного электромагнита. В исходном положении задний поясок золотника 34 расположен между каналами 37 и 38, полость 10 соединена со сливом через открытый торец корпуса 33, а полость 9 изолирована от слива поясками золотника 34, Включение низшей передачи осушествляется подачей давления жидкости в полость 9 по каналу 43. Переключение на высшую передачу осуществляется включением электромагнита 44, который перемещает золотник 34 в положение, при котором каналы 37 и 38 будут расположены между поясками золотника 34. Все процессы переключений происходят аналогично тому, как было описано вьипе. Для обратного переключения электромагнит 44 отключается и поводок 36 с кольцом 35 и золотником 34 под действием пружины (не показана) устанавливаются в исходное положение,, в результате чего полость 0 соединяется со сливом и синхронно снижается усилие на поршне 8 и увеличивается на поршне 7 аналогично предыдущему. Для обеспечения нейтрали прекращается подача жидкости по каналу 43. В отличие от предыдущих вариантов в этом случае рабочая жидкость из полости 9 в нейтрали не сливается, поэтому для обеспечения возврата порщня 7 усилие отжимной пружины 41 должно быть рассчитано на преодоление усилия от центробежного давления оставшейся в полости 9 жидкости.

WISI 15 77 / / / /

39

23

Фиг. 2

36

5

-СЗГ

№

33

35 3fy/

, /

37 38

tpt/г. J

36

ti4izr

Р

/

5

6 33

ifas

37 38 (pus. Ч

35

33

ЛУ

/

.N

37 38

С&иг. 5

20 Z

28

t

30

Ir25

Ih

Составитель с. Белоусько

Редактор М. ТовтинТехред И. ВересКорректор В. Бутяга

Заказ 1529/19Тираж 648Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 6